表面電漿波相位生物感知器對中藥抑制貝它澱粉樣蛋白(Aβ)聚合之評估(2-2)
周晟
國立陽明大
由於老年人口的快速膨脹趨勢，依此情況估計，到了2050年時，全球的阿滋海默氏症罹患人數將達到1,400萬人，這樣龐大的疾病人數不但會衝擊到整個社會的醫療照護系統，也深深地影響有此患者的小家庭。因此深入了解此疾病以及積極開發治療方向是刻不容緩的事情。現在台灣的老年癡呆症患者數目雖然沒有正式地調查過，但估計有6萬名以上，而隨著社會高齡化，這類患者的數目將會快速攀升。
根據近五年來的一連串研究指出，老年性斑似乎才是阿滋海默氏症的致病主因。老年性斑主要由 β澱粉樣蛋白（βAmyloid protein，簡稱Aβ蛋白）聚集組成，Aβ蛋白是一種含有40~43個胺基酸之蛋白結構，一部份嵌在細胞膜中，另一部分則裸露在細胞外。Aβ蛋白的前身是澱粉樣前驅蛋白 (Amyloid precursor protein，簡稱βAPP)，共長695 ~770個胺基酸，其絕大部分裸露在細胞外， 一小部分嵌在細胞膜內及細胞質中；能夠切除βAPP的有3種酵素：α分泌酵素(Secretase)，β分泌酵素，及γ 分泌酵素，而Aβ蛋白就是經過β及γ分泌酵素切除後的產物，此外，若由α及γ分泌酵素切除之產物則比Aβ蛋白小一點，稱為p3蛋白；Aβ蛋白及p3蛋白皆會自細胞膜上游離出去，其中游離的Aβ蛋白又會自行凝聚成團，形成所謂的老年性斑。阿滋海默氏症的病因雖然隨著科技的進展逐漸被了解，但在阿滋海默氏症的治療上尚未出現療效顯著的藥物。現代醫學証明千層塔及銀杏萃取物對於失智症有不錯的療效，顯示中草藥應含有一些未知而有效的成分，因此本研究計劃的目的是發展以一種創新的相位偵測(phase detection)之SPR (surface plasmon resonance)生物感知器(biosensor)用以偵測中藥抑制貝它澱粉樣蛋白聚合為本計劃的主要目標。
關鍵字：生物感知器,表面電漿波,澱粉樣蛋白,阿滋海默症
Phase-sensitive surface plasmon wave biosensor for identification of Chinese herbs with inhibitory activity on aggregation of β-amyloid
Chien Chou
National Yang-Ming university
A phase-sensitive surface plasmon wave biosensor is proposed for the identification of Chinese herbs with inhibitory activity on aggregation of beta-amyloid. There are two polarized waves with different angular frequencies in laser beam. SPW is excited at the interface of a thin gold film and a dielectric layer of a surface plasmon resonance device in Kretchmann configuration. In the meantime, the reflected P waves are received and optically heterodyned by the use of a photodetector. The phase and the amplitude of P polarized waves of the heterodyned signal are measured. Compare to the conventional methods in which the intensity of the reflected P polarized wave being measured, this setup performs higher sensitivity on detection. Meanwhile, the dynamical range of the measurement is enlarged as well. A kinetic of beta-amyloid protein is measured by using a biochip in this setup in order to monitor the inhibited reaction of AB protein in the study of Alzheimers disease.
關鍵字：biosensor,surface plasma wave,beta-amyloid protein,Alzheimers disease
